KR20210087481A - 기화기 디바이스용 카트리지 - Google Patents

기화기 디바이스용 카트리지 Download PDF

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KR20210087481A
KR20210087481A KR1020217016034A KR20217016034A KR20210087481A KR 20210087481 A KR20210087481 A KR 20210087481A KR 1020217016034 A KR1020217016034 A KR 1020217016034A KR 20217016034 A KR20217016034 A KR 20217016034A KR 20210087481 A KR20210087481 A KR 20210087481A
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vaporizable material
pressure
cartridge
primary reservoir
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아리엘 앳킨스
알렉산더 엠 후파이
두퀘 에스테반 레온
크리스토퍼 제임스 로저
앤드류 제이 스트라톤
노버트 웨슬리
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쥴 랩스, 인크.
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Abstract

기화기 디바이스용 카트리지가 제공된다. 일 예시적 실시예에서, 카트리지는 일차 저장조, 일차 저장조와 유체 연통하는 이차 저장조, 및 이차 저장조와 연통하는 기화 챔버를 포함할 수 있고, 여기서 기화 챔버는 제1 위킹 요소를 포함한다. 일차 저장조는 제1 압력 상태에 있을 때 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 제2 압력 상태에 있을 때 헤드스페이스 증가에 응하여 기화성 물질을 배출하도록 구성된다. 이차 저장조는 제1 압력 상태에서 일차 저장조로부터 기화성 물질의 제1 체적을 수용하고 제2 압력 상태에서 일차 저장조로부터 기화성 물질의 제2 체적을 수용하도록 구성되는 흡수성 물질로 형성되며, 여기서 제2 체적은 제1 체적보다 크다. 기화기 디바이스가 또한 제공된다.

Description

기화기 디바이스용 카트리지
관련 출원의 교차 참조
본 출원은 2018년 11월 5일에 출원되고 "기화기 디바이스용 카트리지"라는 명칭의 미국 가특허 출원 제62/755,895호를 우선권 주장하고, 이 개시 내용은 참조에 의해 전체가 허용되는 범위까지 여기에 포함된다.
기술분야
본원에 기술한 주제는 기화기 카트리지를 포함한 기화기 디바이스에 관한 것이다.
기화기, 전자 기화기 디바이스, 또는 e-기화기 디바이스로도 지칭될 수 있는, 기화기 디바이스는 기화 디바이스의 사용자에 의한 에어로졸의 흡입에 의해 하나 이상의 활성 성분을 함유한 에어로졸(예를 들어, 공기 또는 그밖의 다른 가스 캐리어의 정지 또는 이동 질량에 현탁된 증기상 및/또는 응축상 물질)을 전달하는 데 사용될 수 있다. 예를 들면, 전자 니코틴 전달 시스템(ENDS)은, 배터리 구동되고 흡연 경험을 시뮬레이션하는 데 사용될 수 있지만 담배 또는 기타 물질을 태우지 않는 일종의 기화기 디바이스를 포함한다. 기화기 디바이스는 처방 의료용, 약제 전달, 및 담배, 니코틴, 및 기타 식물 기반 물질의 소비 모두에 대해 점점 인기를 얻고 있다. 기화기 디바이스는 휴대용이고, 독립형이고/이거나, 사용하기에 편리하다.
기화기 디바이스의 사용시, 사용자는 액체, 용액, 고체, 페이스트, 왁스, 및/또는 특정 기화기 디바이스와 사용하기에 적합한 임의의 다른 형태일 수 있는 기화성 물질을 기화시키는 (예컨대, 액체 또는 고체를 적어도 부분적으로 가스상으로 전이시키는) 가열 요소에 의해 발생될 수 있는, 구어로 "증기"로 지칭되는, 에어로졸을 흡입한다. 기화기 디바이스와 사용되는 기화성 물질은, 사용자에 의한 에어로졸의 흡입을 위한 유출구(예를 들어, 마우스피스)를 포함하는 기화성 물질을 포함한 기화기 디바이스의 분리 가능한 부분, 예를 들어 카트리지 내에 제공될 수 있다.
기화기 디바이스에 의해 발생된 흡입 가능한 에어로졸을 수용하기 위해서, 사용자는, 특정 예에서, 퍼프(puff)함으로써, 버튼을 누름으로써, 그리고/또는 그밖의 다른 접근법에 의해 기화기 디바이스를 활성화시킬 수도 있다. 본원에서 사용된 대로, 퍼프는, 흡입 가능한 에어로졸이 공기 체적과 기화된 기화성 물질의 조합에 의해 발생되도록 공기 체적을 기화기 디바이스로 유입시키는 방식으로 사용자에 의한 흡입을 지칭할 수 있다.
기화기 디바이스가 기화성 물질로부터 흡입 가능한 에어로졸을 발생시키는 접근법은 기화성 물질을 가스 (또는 증기) 상으로 변환시키는 기화 챔버(예컨대, 히터 챔버)에서 기화성 물질을 가열하는 것을 수반한다. 기화 챔버는, 열원(예를 들어, 전도성, 대류, 및/또는 복사 열원)이 기화성 물질의 가열을 일으켜 공기와 기화 물질의 혼합물을 생성하여서 기화기 디바이스의 사용자에 의한 기화성 물질의 흡입을 위한 증기를 형성하는 기화기 디바이스 내 영역 또는 체적을 지칭할 수 있다.
기화기 디바이스는 기화기 디바이스에서 하나 이상의 제어기, 전자 회로(예를 들어, 센서, 가열 요소) 등에 의해 제어될 수 있다. 기화기 디바이스는 또한 외부 제어기, 예를 들면, 스마트폰과 같은 컴퓨팅 디바이스와 무선 통신할 수 있다.
일부 구현예에서, 기화성 물질은 저장조에서 위킹 요소(wicking element)(예컨대, 위크)를 통하여 기화 챔버로 유입될 수 있다. 위킹 요소가 기화 챔버의 방향으로 위킹 요소를 따라 기화성 물질을 끌어당길 때, 기화 챔버로 기화성 물질의 유입은 적어도 부분적으로 위킹 요소에 의해 제공된 모세관 작용에 기인할 수 있다. 그러나, 기화성 물질이 저장조에서 유출될 때, 저장조 내부 압력이 감소되어서, 진공을 형성하고 모세관 작용에 반하여 작용한다. 그 후, 주위 공기는 저장조의 빈 공간에 생성된 진공을 대신한다. 카트리지의 저장조를 완전히 채우는 것은 제조상의 문제로 남아 있기 때문에 종종 미사용 카트리지도 약간의 공기(예컨대, 버블)를 포함한다는 점은 주목할 만하다.
열, 수동 압력, 또는 임의의 유형의 부압 이벤트(예컨대, 비행기 캐빈 내 압력 강하)를 적용하면, 주위 압력이 내부 압력에 대해 음의 값이 되므로, 카트리지 저장조 내 공기 체적 또는 버블이 팽창되도록 할 수 있다. 불리하게도, 이러한 압력 변화는 개구가 존재하는 카트리지 몸체 밖으로 기화성 물질이 넘치도록 유발한다. 이런 바람직하지 못한 누출은 통상적으로 카트리지 저장조가 마우스피스에 연결되는 단부에서 또는 카트리지의 전기 포트가 전원과 결합하도록 위치되는 공동 영역에서 발생한다.
기화성 물질 누출은, 이러한 누출이 통상적으로 기화기 디바이스의 기능과 청결 상태를 방해하기 때문에 문제가 된다 (예컨대, 누출된 기화성 물질은 전기 포트를 막거나 청소를 필요로 하는 엉망인 상태로 만든다). 부가적으로, 누출된 카트리지에 인접한 기타 용품 또는 직물을 오염시키거나 손상시킬 가능성으로 인해, 사용자 경험은 카트리지로부터 기화성 물질의 누출에 의해 부정적 영향을 받는다. 카트리지 또는 기화기 디바이스의 특정 부분으로 누출은 또한 액체 기화성 물질이 기화 챔버를 바이패스하도록 하여서, 사용자가 액체 형태의 기화성 물질을 흡입하는 것으로부터 불쾌한 느낌을 경험하도록 한다.
따라서, 이러한 문제점 중 하나 이상을 해결한 기화기 디바이스 및/또는 기화기 카트리지가 요구된다.
본 주제의 양태는 기화기 디바이스 및 기화기 디바이스에서 사용하기 위한 카트리지에 관한 것이다.
일부 변형예에서, 다음 특징 중 하나 이상은 임의의 실현 가능한 조합으로 선택적으로 포함될 수도 있다.
일 예시적 실시예에서, 카트리지가 제공되고 제1 압력 상태 및 제2 압력 상태를 가지는 일차 저장조, 일차 저장조와 유체 연통하는 이차 저장조, 및 이차 저장조와 연통하는 기화 챔버를 포함한다. 상기 일차 저장조는 상기 제1 압력 상태에 있을 때 내부에 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 상기 제2 압력 상태에 있을 때 헤드스페이스 증가에 응하여 상기 기화성 물질을 배출하도록 구성된다. 상기 이차 저장조는 흡수성 물질로 형성된다. 상기 흡수성 물질은 상기 제1 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제1 체적을 수용하고 상기 제2 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제2 체적을 수용하도록 구성되고, 상기 제2 체적이 상기 제1 체적보다 크다. 상기 기화 챔버는 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조 챔버로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제1 위킹 요소를 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 제2 압력 상태는 부압 이벤트와 연관될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 압력 상태에서, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 주위 압력 이하일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 압력 상태에서, 상기 저장조의 내부 압력은 주위 압력보다 클 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 카트리지는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 연장되는 제2 위킹 요소를 포함할 수 있다. 상기 제2 위킹 요소는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 기화성 물질을 유입하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 기화성 물질의 제1 체적은 제1 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 기화성 물질의 제2 체적은 상기 제1 유량보다 큰 제2 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동할 수 있다.
다른 예시적 실시예에서, 카트리지가 제공되고 내부 압력을 갖는 일차 저장조, 흡수성 물질로 형성되는 이차 저장조, 상기 일차 저장조와 상기 이차 저장조 사이에 연장되는 제1 위킹 요소, 및 이차 저장조와 연통하는 기화 챔버를 포함한다. 상기 일차 저장조는 기화성 물질의 대부분을 보유하도록 구성된다. 상기 제1 위킹 요소는 상기 기화성 물질을 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유입하도록 구성된다. 상기 기화 챔버는 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제2 위킹 요소를 포함한다. 상기 흡수성 물질은, 상기 일차 저장조 외부 주위 압력과 상기 일차 저장조의 내부 압력 사이에 생성된 차압에 응하여 상기 일차 저장조로부터 배출되는 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적을 수용하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 상기 차압은 부압 이벤트와 연관될 수 있다.
일부 실시예에서, 차압이 생성되기 전, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 상기 주위 압력 이하일 수 있다. 다른 실시예에서, 차압이 생성될 때, 상기 주위 압력은 상기 일차 저장조의 내부 압력 미만일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 위킹 요소는 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적을 유입하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 제1 위킹 요소는 차압 감소에 응하여 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적의 적어도 일부를 상기 이차 저장조로부터 상기 일차 저장조로 인출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 기화 챔버는 또한 상기 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 기화성 물질을 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 유입하도록 구성될 수 있는 제3 위킹 요소를 포함할 수 있다.
다른 예시적 실시예에서, 기화기 디바이스가 제공되고 기화기 몸체 및 상기 기화기 몸체에 선택적으로 결합되고 제거 가능한 카트리지를 포함한다. 상기 카트리지는 제1 압력 상태 및 제2 압력 상태를 가지는 일차 저장조, 상기 일차 저장조와 유체 연통하는 이차 저장조, 및 이차 저장조와 연통하는 기화 챔버를 포함한다. 상기 일차 저장조는 상기 제1 압력 상태에 있을 때 내부에 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 상기 제2 압력 상태에 있을 때 헤드스페이스 증가에 응하여 상기 기화성 물질을 배출하도록 구성된다. 상기 이차 저장조는 흡수성 물질로 형성된다. 흡수성 물질은 상기 제1 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제1 체적을 수용하고 상기 제2 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제2 체적을 수용하도록 구성되고, 상기 제2 체적은 상기 제1 체적보다 크다. 기화 챔버는 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조 챔버로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제1 위킹 요소를 포함한다.
기화기 몸체는 다양한 구성을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 기화기 몸체는 전원을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 압력 상태는 부압 이벤트와 연관될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 압력 상태에서, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 주위 압력 이하일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 압력 상태에서, 상기 저장조의 내부 압력은 주위 압력보다 클 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 카트리지는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 연장되는 제2 위킹 요소를 포함할 수 있다. 상기 제2 위킹 요소는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 기화성 물질을 유입하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 기화성 물질의 제1 체적은 제1 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 기화성 물질의 제2 체적은 상기 제1 유량보다 큰 제2 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동할 수 있다.
본원에 기술된 주제의 하나 이상의 변형예에 대한 세부 사항은 첨부 도면 및 하기 설명에 기재되어 있다. 본원에 기술된 주제의 다른 특징 및 이점은 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백해질 것이다. 본 개시를 따르는 청구범위는 보호되는 주제의 범위를 획정하기 위한 것이다.
본 명세서에 통합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본원에 개시된 주제의 특정 양태를 나타내고, 설명과 함께, 개시된 구현예와 연관된 일부 원리를 설명하는 데 일조한다.
도 1a는 기화기 디바이스의 블록도이다.
도 1b는 기화기 디바이스 몸체로부터 분리된 기화기 카트리지를 보여주는, 기화기 디바이스의 실시예의 평면도이다.
도 1c는 기화기 디바이스 몸체에 결합된 기화기 카트리지를 보여주는, 도 1b의 기화기 디바이스의 평면도이다.
도 1d는 도 1c의 기화기 디바이스의 사시도이다.
도 1e는 도 1b의 기화기 카트리지의 사시도이다.
도 1f는 도 1e의 기화기 카트리지의 다른 사시도이다.
도 2는 기화기 카트리지의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
실제적인 경우, 유사한 도면 번호는 유사한 구조, 특성 또는 요소를 나타낸다.
본 주제의 구현예는 사용자에 의한 흡입을 위한 하나 이상의 물질의 기화와 관련된 방법, 장치, 제조품 및 시스템을 포함한다. 예시 구현예는 기화기 디바이스 및 기화기 디바이스를 포함한 시스템을 포함한다. 다음의 설명 및 청구범위에서 사용되는 용어 "기화기 디바이스"는 임의의 독립형 장치, 2 개 이상의 분리 가능한 부품(예를 들어, 배터리 및 기타 하드웨어를 포함하는 기화기 몸체, 및 기화성 물질을 포함하는 카트리지)을 포함하는 장치 등을 지칭한다. 본원에서 사용된 대로, "기화기 시스템"은 기화기 디바이스와 같은 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 본 주제의 구현예와 일치하는 기화기 디바이스의 예로는 전자 기화기, 전자 니코틴 전달 시스템(ENDS) 등을 포함한다. 일반적으로, 이러한 기화기 디바이스는 (예를 들어 대류, 전도, 방사선, 및/또는 이들의 일부 조합에 의해) 기화성 물질을 가열하여 흡입 가능한 용량의 물질을 제공하는 휴대용 디바이스이다.
기화기 디바이스와 사용되는 기화성 물질은, 비었을 때 리필 가능할 수 있거나, 동일하거나 상이한 유형의 부가적 기화성 물질을 담은 새로운 카트리지가 사용될 수 있도록 일회용일 수 있는 카트리지(예를 들어, 저장조 또는 다른 용기 내 기화성 물질을 담은 기화기 디바이스의 부분) 내에 제공될 수 있다. 기화기 디바이스는 카트리지를 사용한 기화기 디바이스, 카트리지가 없는 기화기 디바이스, 또는 카트리지 유무에 관계 없이 사용 가능한 다용도 기화기 디바이스일 수 있다. 예를 들면, 기화기 디바이스는 가열 챔버에 기화성 물질을 직접 수용하도록 구성된 가열 챔버(예를 들어, 오븐 또는 물질이 가열 요소에 의해 가열되는 다른 구역), 및/또는 기화성 물질을 담기 위한 저장조 등을 포함할 수 있다.
일부 구현예에서, 기화기 디바이스는 액체 기화성 물질(예를 들어, 활성 및/또는 비활성 성분(들)이 용해되어 현탁되거나 유지되는 캐리어 용액, 또는 액체 형태의 기화성 물질 자체)과 함께 사용하도록 구성될 수 있다. 액체 기화성 물질은 완전히 기화될 수 있다. 대안적으로, 흡입에 적합한 모든 물질이 기화된 후 액체 기화성 물질의 적어도 일부분이 잔류할 수 있다.
도 1a의 블록도를 참조하면, 기화기 디바이스(100)는 전원(112)(예를 들어, 충전 가능한 배터리일 수 있는 배터리), 및 기화성 물질(102)을 응축된 형태(예로, 액체, 용액, 현탁액, 적어도 부분적으로 미가공된 식물 물질의 일부, 등)에서 가스상으로 변환시키기 위해서 무화기(141)로의 열 전달을 제어하기 위한 제어기(104)(예를 들어, 로직을 실행할 수 있는 프로세서, 회로 등)를 포함할 수 있다. 제어기(104)는 본 주제의 특정 구현예와 일치하는 하나 이상의 인쇄 회로 기판(PCBs)의 일부일 수 있다.
가스상으로 기화성 물질(102)의 변환 후, 가스상의 기화성 물질(102)의 적어도 일부는, 기화기 디바이스(100)에서 사용자가 퍼프 또는 빨아들이는 동안 기화기 디바이스(100)에 의해 제공된 흡입 가능한 용량의 일부 또는 전부를 형성할 수 있는, 에어로졸의 일부로서 가스상과 적어도 부분적 국부 평형을 이루는 미립자 물질을 형성하도록 응축할 수 있다. 기화기 디바이스(100)에 의해 발생된 에어로졸에서 가스상과 응축상 사이 상호 작용은, 주위 온도, 상대 습도, 화학적 성질, 기류 경로(기화기 디바이스 내부 및 인간 또는 다른 동물의 기도 내 모두)에서 유동 조건과 같은 요인, 및/또는 에어로졸의 하나 이상의 물리적 파라미터에 영향을 미칠 수 있는, 다른 공기 스트림과 가스상 또는 에어로졸 상의 기화성 물질(102)의 혼합으로 인해 복잡하고 동적일 수 있다는 점을 이해해야 한다. 일부 기화기 디바이스에서, 특히 휘발성 기화성 물질의 전달을 위해 구성된 기화기 디바이스에 대해, 흡입 가능한 용량은 대부분 가스상으로 존재할 수 있다 (예를 들어, 응축상 입자의 형성은 매우 제한될 수 있음).
기화기 디바이스(100)에서 무화기(141)는 기화성 물질(102)을 기화시키도록 구성될 수 있다. 기화성 물질(102)은 액체일 수 있다. 기화성 물질(102)의 예로는 순(neat) 액체, 현탁액, 용액, 혼합물 등을 포함할 수 있다. 무화기(141)는, (도 1a에 미도시된) 가열 요소를 포함하는 무화기(141)의 일부로 소정 양의 기화성 물질(102)을 운반하도록 구성된 위킹 요소(즉, 위크)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 위킹 요소는 기화성 물질(102)을 담도록 구성된 저장조(140)로부터 기화성 물질(102)을 흡입하도록 구성될 수 있어서, 기화성 물질(102)은 가열 요소로부터 전달된 열에 의해 기화될 수 있다. 위킹 요소는 또한 선택적으로 공기가 저장조(140)로 유입되어 제거된 기화성 물질(102)의 체적을 대체할 수 있게 할 수 있다. 본 주제의 일부 구현예에서, 모세관 작용은 가열 요소에 의한 기화를 위해 기화성 물질(102)을 위크로 당길 수 있고, 공기는 적어도 부분적으로 저장조(140) 내 압력을 균등하게 하도록 위크를 통하여 저장조(140)로 복귀할 수 있다. 압력을 균등하게 하도록 공기를 저장조(140)로 되돌아가게 허용하는 다른 방법도 본 주제의 범위 내에 있다.
본원에서 사용된 대로, 용어 "위크" 또는 "위킹 요소"는 모세관 압력을 통하여 유체 운동을 일으킬 수 있는 임의의 물질을 포함한다.
가열 요소는 전도성 히터, 복사 히터 및/또는 대류 히터 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 한 가지 유형의 가열 요소는 저항성 가열 요소이고, 이는 전류가 가열 요소의 하나 이상의 저항성 세그먼트를 통과할 때 열의 형태로 전력을 소산시키도록 구성된 물질(예로 금속 또는 합금, 예를 들면 니켈-크롬 합금, 또는 비금속성 저항기)을 포함할 수 있다. 본 주제의 일부 구현예에서, 무화기(141)는 가열 요소를 포함할 수 있고, 이 가열 요소는 위킹 요소를 둘러싸거나, 그 안에 위치하거나, 벌크 형상으로 통합되거나, 열 접촉하도록 가압되거나, 달리 위킹 요소에 열을 전달하도록 배열된 저항성 코일 또는 다른 가열 요소를 포함하여서, 위킹 요소에 의해 저장조(140)로부터 흡입된 기화성 물질(102)이 사용자에 의한 추후 흡입을 위해 가스 및/또는 응축된 (예를 들어, 에어로졸 입자 또는 액적) 상으로 기화되도록 한다. 다른 위킹 요소, 가열 요소 및/또는 무화기 조립체 구성도 가능하다.
가열 요소는, 공기가 무화기(141)(즉, 위킹 요소 및 가열 요소)를 통과하는 기류 경로를 따라 공기 유입구로부터 공기를 유입시키도록 기화기 디바이스(100)의 마우스피스(130)에서 사용자 퍼핑(즉, 드로잉, 흡입, 등)과 연관하여 활성화될 수 있다. 선택적으로, 공기는 공기 유입구로부터 하나 이상의 응축 영역 또는 챔버를 통하여 마우스피스(130) 내 공기 유출구로 유동할 수 있다. 기류 경로를 따라 이동하는 유입되는 공기는 무화기(141) 위로 또는 그것을 통하여 이동하고, 여기서 가스상의 기화성 물질(102)이 공기로 혼입된다. 가열 요소는 본원에서 검토한 대로 선택적으로 기화기 몸체(110)의 일부일 수 있는 제어기(104)를 통하여 활성화되어서, 본원에서 검토한 대로 선택적으로 기화기 카트리지(120)의 일부인 저항성 가열 요소를 포함하는 회로를 통하여 전원(112)으로부터 전류를 통과시킬 수 있다. 본원에서 언급한 대로, 가스상의 혼입된 기화성 물질(102)은 기류 경로의 나머지를 통과할 때 응축될 수 있어서 에어로졸 형태의 기화성 물질(102)의 흡입 가능한 용량이 사용자에 의한 흡입을 위해 공기 유출구(예를 들어, 마우스피스(130))로부터 전달될 수 있다.
가열 요소의 활성화는 하나 이상의 센서(113)에 의해 발생된 하나 이상의 신호를 기반으로 퍼프의 자동 검출에 의해 유발될 수 있다. 센서(113) 및 센서(113)에 의해 발생된 신호는 다음 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 주위 압력에 대한 기류 경로를 따라 압력을 검출하도록 (또는 선택적으로 절대 압력 변화를 측정하도록) 배치된 압력 센서(들), 기화기 디바이스(100)의 운동 센서(들)(예를 들어, 가속도계), 기화기 디바이스(100)의 유동 센서(들), 기화기 디바이스(100)의 용량성 립 센서, 하나 이상의 입력 디바이스(116)(예를 들어, 버튼 또는 기화기 디바이스(100)의 다른 촉각 제어 디바이스)를 통한 기화기 디바이스(100)와 사용자의 상호 작용 검출, 기화기 디바이스(100)와 통신하는 컴퓨팅 디바이스로부터 그리고/또는 퍼프가 발생하거나 임박하였음을 결정하기 위한 다른 접근법을 통해 신호의 수신.
본원에서 검토한 대로, 본 주제의 구현예와 일치하는 기화기 디바이스(100)는 기화기 디바이스(100)와 통신하는 컴퓨팅 디바이스(또는 선택적으로 2개 이상 디바이스들)에 (예를 들면, 무선으로 또는 유선 연결을 통하여) 연결하도록 구성될 수 있다. 이를 위하여, 제어기(104)는 통신 하드웨어(105)를 포함할 수 있다. 제어기(104)는 또한 메모리(108)를 포함할 수 있다. 통신 하드웨어(105)는 펌웨어를 포함할 수 있고 그리고/또는 통신을 위해 하나 이상의 암호 프로토콜을 실행하기 위한 소프트웨어에 의해 실행될 수 있다.
컴퓨팅 디바이스는, 또한 기화기 디바이스(100)를 포함하는 기화기 시스템의 구성요소일 수 있고, 기화기 디바이스(100)의 통신 하드웨어(105)와 무선 통신 채널을 설정할 수 있는 통신을 위한 자체 하드웨어를 포함할 수 있다. 예를 들면, 기화기 시스템의 일부로서 사용되는 컴퓨팅 디바이스는 사용자가 기화기 디바이스(100)와 상호작용할 수 있게 하기 위한 사용자 인터페이스를 생성하도록 소프트웨어를 실행하는 범용 컴퓨팅 디바이스(예컨대, 스마트폰, 태블릿, 개인용 컴퓨터, 스마트워치와 같은 다른 휴대용 디바이스 등)를 포함할 수 있다. 본 주제의 다른 구현예에서, 기화기 시스템의 일부로서 사용되는 이러한 디바이스는 리모트 컨트롤 또는 하나 이상의 물리적 또는 소프트 (즉, 스크린 또는 다른 디스플레이 디바이스에 구성 가능하고 터치 감지 스크린 또는 마우스, 포인터, 트랙볼, 커서 버튼 등과 같은 일부 다른 입력 디바이스와 사용자 상호 작용을 통하여 선택 가능한) 인터페이스 컨트롤을 가지는 다른 무선 또는 유선 디바이스와 같은 하드웨어 전용 피스일 수 있다. 기화기 디바이스(100)는 또한 사용자에게 정보를 제공하기 위한 하나 이상의 출력부(117) 또는 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 출력부(117)는 기화기 디바이스(100)의 작동 상태 및/또는 모드를 기반으로 사용자에게 피드백을 제공하도록 구성된 하나 이상의 발광 다이오드(LEDs)를 포함할 수 있다.
컴퓨팅 디바이스가 저항성 가열 요소의 활성화에 관련된 신호를 제공하는 예에서, 또는 다양한 제어 또는 다른 기능을 구현하기 위해 기화기 디바이스(100)와 컴퓨팅 디바이스를 결합한 다른 예에서, 컴퓨팅 디바이스는 사용자 인터페이스 및 기본 데이터 취급을 제공하도록 하나 이상의 컴퓨터 명령어 세트를 실행한다. 일 예에서, 하나 이상의 사용자 인터페이스 요소와 사용자 상호 작용의 컴퓨팅 디바이스에 의한 검출은 흡입 가능한 용량의 증기/에어로졸의 생성을 위한 작동 온도에 도달하도록 가열 요소를 활성화시키기 위해서 컴퓨팅 디바이스가 기화기 디바이스(100)에 신호를 보내도록 할 수 있다. 기화기 디바이스(100)의 다른 기능은 기화기 디바이스(100)와 통신하는 컴퓨팅 디바이스에서 사용자 인터페이스와 사용자의 상호 작용에 의해 제어될 수 있다.
기화기 디바이스(100)의 저항성 가열 요소의 온도는, 저항성 가열 요소에 전달된 전력 양 및/또는 전력이 전달되는 듀티 사이클, 전자 기화기 디바이스(100)의 다른 부분 및/또는 환경으로 전도성 열 전달, 전체적으로 위킹 요소 및/또는 무화기(141)로부터 기화성 물질(102)의 기화로 인한 잠열 손실, 및 기류(즉, 사용자가 기화기 디바이스(100)에서 흡입할 때 전체적으로 가열 요소 또는 무화기(141)를 가로질러 이동하는 공기)로 인한 대류열 손실을 포함한 다수의 요인에 의존할 수 있다. 본원에서 언급한 대로, 신뢰성 있게 가열 요소를 활성화하거나 가열 요소를 원하는 온도로 가열하기 위해서, 본 주제의 일부 구현예에서, 기화기 디바이스(100)는 사용자가 흡입하는 때를 결정하도록 센서(113)(예를 들어, 압력 센서)로부터 신호를 이용할 수도 있다. 센서(113)는 기류 경로에 위치될 수 있고 그리고/또는 공기를 기화기 디바이스(100)로 유입시키기 위한 유입구 및 공기가 기화기 디바이스(100)를 통하여 공기 유입구로부터 공기 유출구로 통과함과 동시에 센서(113)가 변화(예를 들어, 압력 변화)를 경험하도록 사용자가 생성된 증기 및/또는 에어로졸을 흡입하는 유출구를 포함한 기류 경로에 (예를 들어, 통로 또는 다른 경로에 의해) 연결될 수 있다. 본 주제의 일부 구현예에서, 예를 들면 퍼프의 자동 검출에 의해 또는 기류 경로에서 변화(예컨대, 압력 변화)를 검출하는 센서(113)에 의해 가열 요소는 사용자의 퍼프와 연관되어 활성화될 수 있다.
센서(113)는 제어기(104)(예를 들어, 인쇄 회로 기판 조립체 또는 다른 유형의 회로 기판)에 위치되거나 결합될 수 있다 (즉, 전기적으로 또는 전자적으로, 물리적으로 또는 무선 연결을 통하여 연결). 정확히 측정하고 기화기 디바이스(100)의 내구성을 유지하도록, 기류 경로를 기화기 디바이스(100)의 다른 부분으로부터 분리하기에 충분히 탄력 있는 시일(127)을 제공하는 것이 이로울 수 있다. 가스켓일 수 있는 시일(127)은, 기화기 디바이스(100)의 내부 회로에 대한 센서(113)의 연결부가 기류 경로에 노출된 센서(113)의 부분으로부터 분리되도록 센서(113)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수 있다. 카트리지-기반 기화기 디바이스의 예에서, 시일(127)은 또한 기화기 몸체(110)와 기화기 카트리지(120) 사이에서 하나 이상의 전기 연결부의 부분을 분리할 수 있다. 기화기 디바이스(100)에서 시일(127)의 이러한 배열은, 증기 또는 액체 상에서 물, 기화성 물질(102)과 같은 다른 유체 등과 같은 환경적 요인과 상호 작용으로부터 발생하는 기화기 구성요소에 대한 잠재적 파괴 영향을 완화시키고/시키거나 기화기 디바이스(100)에서 지정된 기류 경로로부터 공기의 탈출을 감소시키는데 도움이 될 수 있다. 기화기 디바이스(100)의 회로를 통과하고/하거나 접촉하는 원치 않는 공기, 액체 또는 다른 유체는 변경된 압력 판독과 같은 다양한 원치 않는 효과를 유발할 수 있고/있거나 기화기 디바이스(100)의 부품에 수분, 과다 기화성 물질(102) 등과 같은 원치 않는 물질의 축적을 유발할 수 있고, 그것은 불량한 압력 신호, 센서(113) 또는 다른 구성요소의 열화, 및/또는 기화기 디바이스(100)의 보다 짧은 수명을 유발할 수 있다. 시일(127)에서 누출은 또한 흡입되는 것이 바람직하지 않을 수도 있는 물질을 함유하거나 이 물질로 구성된 기화기 디바이스(100)의 부분 위로 통과하는 공기를 사용자가 흡입하도록 할 수 있다.
일부 구현예에서, 기화기 몸체(110)는 제어기(104), 전원(112)(예를 들어, 배터리), 하나 이상의 센서(113), 충전 콘택트(예컨대, 전원(112)을 충전하기 위한 것), 시일(127), 및 다양한 부착 구조물 중 하나 이상을 통하여 기화기 몸체(110)와 결합하기 위한 기화기 카트리지(120)를 수용하도록 구성된 카트리지 리셉터클(118)을 포함한다. 일부 예에서, 기화기 카트리지(120)는 기화성 물질(102)을 담기 위한 저장조(140)를 포함하고, 마우스피스(130)는 사용자에게 흡입 가능한 용량을 전달하기 위한 에어로졸 유출구를 갖는다. 기화기 카트리지(120)는 위킹 요소 및 가열 요소를 갖는 무화기(141)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 위킹 요소 및 가열 요소 중 하나 또는 양자는 기화기 몸체(110)의 일부일 수 있다. 무화기(141)의 임의의 부분(즉, 가열 요소 및/또는 위킹 요소)이 기화기 몸체(110)의 일부인 구현예에서, 기화기 디바이스(100)는 기화기 카트리지(120) 내 저장조(140)로부터 기화기 몸체(110)에 포함된 무화기(141)의 부분(들)로 기화성 물질(102)을 공급하도록 구성될 수 있다.
전원(112)이 기화기 몸체(110)의 부분이고 가열 요소가 기화기 카트리지(120)에 배치되고 기화기 몸체(110)와 결합하도록 구성되는 기화기 디바이스(100)의 실시예에서, 기화기 디바이스(100)는 제어기(104)(예를 들어, 인쇄 회로 기판, 마이크로제어기 등), 전원(112), 가열 요소(예를 들어, 무화기(141) 내 가열 요소)를 포함하는 회로를 완성하기 위한 전기 연결 특징부(예를 들어, 회로를 완성하기 위한 수단)을 포함할 수 있다. 이런 특징부는 기화기 카트리지(120)의 바닥면 상의 하나 이상의 콘택트(본원에서는 카트리지 콘택트(l24a, l24b)로 지칭) 및 기화기 디바이스(100)의 카트리지 리셉터클(118)의 베이스 가까이에 배치된 적어도 2개의 콘택트(본원에서는 리셉터클 콘택트(l25a, l25b)로 지칭)를 포함할 수 있어서 기화기 카트리지(120)가 카트리지 리셉터클(118)로 삽입되어 결합될 때 카트리지 콘택트(l24a, l24b)와 리셉터클 콘택트(l25a, l25b)는 전기 연결부를 만든다. 이런 전기 연결부에 의해 완성된 회로는 가열 요소로 전류 전달을 허용할 수 있고 가열 요소의 열 저항 계수를 기반으로 가열 요소의 온도 결정 및/또는 제어에 사용하기 위해 가열 요소의 저항 측정과 같은 부가적 기능을 위해 또한 사용될 수 있다.
본 주제의 일부 구현예에서, 카트리지 콘택트(l24a, l24b) 및 리셉터클 콘택트(l25a, l25b)는 적어도 두 배향 중 어느 하나로 전기적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 환언하면, 기화기 디바이스(100)의 작동에 필요한 하나 이상의 회로는, 카트리지 콘택트(124a)가 리셉터클 콘택트(125a)에 전기적으로 연결되고 카트리지 콘택트(124b)가 리셉터클 콘택트(125b)에 전기적으로 연결되도록 (기화기 카트리지(120)가 기화기 몸체(110)의 카트리지 리셉터클(118)로 삽입되는 축선 둘레에서) 제1 회전 배향으로 카트리지 리셉터클(118)에 기화기 카트리지(120)를 삽입함으로써 완성될 수 있다. 또한, 기화기 디바이스(100)의 작동에 필요한 하나 이상의 회로는, 카트리지 콘택트(124a)가 리셉터클 콘택트(125b)에 전기적으로 연결되고 카트리지 콘택트(124b)가 리셉터클 콘택트(125a)에 전기적으로 연결되도록 제2 회전 배향으로 카트리지 리셉터클(118)에 기화기 카트리지(120)를 삽입함으로써 완성될 수 있다.
예를 들면, 기화기 카트리지(120) 또는 기화기 카트리지(120)의 적어도 삽입 가능한 단부(122)는, 기화기 카트리지(120)가 카트리지 리셉터클(118)로 삽입되는 축선을 중심으로 180° 회전하면 대칭일 수 있다. 이러한 구성에서, 기화기 디바이스(100)의 회로는 기화기 카트리지(120)의 어떤 대칭 배향이 발생하는지 관계 없이 동일한 작동을 지원할 수 있다.
기화기 카트리지(120)를 기화기 몸체(110)에 결합하기 위한 부착 구조물의 일 예에서, 기화기 몸체(110)는 카트리지 리셉터클(118)의 내부면으로부터 안쪽으로 돌출한 하나 이상의 멈춤쇠(예를 들어, 딤플, 돌기 등), 카트리지 리셉터클(118)로 돌출한 부분을 포함하도록 형성된 부가적 물질(예컨대, 금속, 플라스틱 등), 등을 포함한다. 기화기 카트리지(120)의 하나 이상의 외부면은, 기화기 카트리지(120)가 기화기 몸체(110) 상의 카트리지 리셉터클(118)로 삽입될 때 이러한 멈춤쇠 또는 돌출 부분에 대해 끼워지고/끼워지거나 그렇지 않으면 스냅 결합될 수 있는 대응하는 리세스(도 1a에 미도시)를 포함할 수 있다. (예컨대, 기화기 몸체(110)의 카트리지 리셉터클(118)로 기화기 카트리지(120)를 삽입함으로써) 기화기 카트리지(120)와 기화기 몸체(110)가 결합될 때, 조립시 기화기 카트리지(120)를 제자리에 유지하도록, 기화기 몸체(110)의 멈춤쇠 또는 돌기는 기화기 카트리지(120)의 리세스 내에 끼워지고/끼워지거나 그렇지 않으면 리세스 내부에 유지될 수 있다. 이러한 조립체는, 카트리지 리셉터클(118)로부터 기화기 카트리지(120)를 분리하도록 사용자가 기화기 카트리지(120)를 적정한 힘으로 당기면서, 카트리지 콘택트(l24a, l24b)와 리셉터클 콘택트(l25a, l25b) 사이에 양호한 접촉을 보장하도록 기화기 카트리지(120)를 제자리에 유지하기에 충분한 지지를 제공할 수 있다.
일부 구현예에서, 기화기 카트리지(120) 또는 카트리지 리셉터클(118)로 삽입하도록 구성된 기화기 카트리지(120)의 적어도 삽입 가능한 단부(122)는, 기화기 카트리지(120)가 카트리지 리셉터클(118)로 삽입되는 축선을 가로지르는 비원형 단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 비원형 단면은 대략 직사각형, 대략 타원형 (즉, 대략 난형 형상을 가짐), 두 세트의 평행한 또는 대략 평행한 대향한 변을 갖는 (즉, 평행사변형과 같은 형상을 갖는) 비직사각형, 또는 적어도 대략 둘의 회전 대칭을 갖는 다른 형상일 수 있다. 이와 관련해서, 대략적인 형상은 설명된 형상과 기본적인 유사성이 분명하지만 당해 형상의 변이 완전히 선형일 필요는 없고 꼭지점이 완전히 날카로울 필요는 없음을 나타낸다. 단면 형상의 모서리 또는 꼭지점 중 양자 또는 어느 하나의 라운딩은 본원에서 언급되는 임의의 비원형 단면의 설명에서 고려된다.
카트리지 콘택트(l24a, l24b) 및 리셉터클 콘택트(l25a, l25b)는 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 일 세트 또는 두 세트의 콘택트는 전도성 핀, 탭, 포스트, 핀 또는 포스트를 위한 수용 홀 등을 포함할 수 있다. 일부 유형의 콘택트는 기화기 몸체(110) 및 기화기 카트리지(120) 상의 콘택트 사이 양호한 물리적 및 전기적 접촉을 가능하게 하도록 스프링 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 전기 콘택트는 선택적으로 금 도금될 수 있고, 그리고/또는 다른 물질을 포함할 수 있다.
도 1b 내지 도 1d는, 기화기 카트리지(120)가 해제 가능하게 삽입될 수 있는 카트리지 리셉터클(118)을 가지는 기화기 몸체(110)의 실시예를 도시한다. 도 1b 및 도 1c는 각각 기화기 몸체(110)로 삽입하기 위해 위치되고 삽입되는 기화기 카트리지(120)를 도시한 기화기 디바이스(100)의 평면도를 보여준다. 도 1d는, 기화성 물질(102)의 레벨이 기화기 카트리지(120)를 따라 창(132)(예컨대, 반투명한 물질)으로부터 볼 수 있도록 반투명한 물질로 전부 또는 일부가 형성된 기화기 카트리지(120)의 저장조(140)를 도시한다. 기화기 카트리지(120)는, 기화기 몸체(110)의 기화기 카트리지 리셉터클(118)에 의해 삽입 가능하게 수용될 때 창(132)이 가시적으로 유지되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 일 예시적 구성에서, 기화기 카트리지(120)가 카트리지 리셉터클(118)과 결합될 때 마우스피스(130)의 바닥 에지와 기화기 몸체(110)의 상단 에지 사이에 창(132)이 배치될 수 있다.
도 1e는 기화기 디바이스(100)에서 사용자에 의한 퍼프 중 발생된 예시적 기류 경로(134)를 도시한다. 기류 경로(134)는, 기화기 카트리지(120)의 일부일 수도 있는 마우스피스(130)를 통하여 사용자에게 전달하기 위한 흡입 가능한 에어로졸과 공기가 조합되는 위크 하우징에 포함되는 기화 챔버(150)(도 1f 참조)로 공기를 향하게 할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 기화기 디바이스(100)에서 퍼프할 때, 공기는 기화기 카트리지(120)의 외부면(예를 들어, 도 1d에 도시된 창(132))과 기화기 몸체(110)에서 카트리지 리셉터클(118)의 내부면 사이로 통과할 수 있다. 그런 후에, 공기는 기화기 카트리지(120)의 삽입 가능한 단부(122)로 유입되어, 가열 요소 및 위크를 포함하거나 수용하는 기화 챔버(150)를 통과하고, 사용자로 흡입 가능한 에어로졸의 전달을 위해 마우스피스(130)의 유출구(136)를 통해 유출될 수 있다.
도 1e에 도시된 대로, 이런 구성은 공기가 기화기 카트리지(120)의 삽입 가능한 단부(122) 둘레에서 카트리지 리셉터클(118)로 유동한 후 기화 챔버(150)를 향해 카트리지 몸체로 진입할 때 기화기 카트리지(120)의 삽입 가능한 단부(122) (예컨대, 마우스피스(130)를 포함한 단부의 대향한 단부) 둘레에 통과한 후 반대 방향으로 다시 유동하게 한다. 그 후, 기류 경로(134)는 기화기 카트리지(120)의 내부를 통하여, 예를 들면 하나 이상의 튜브 또는 내부 채널(예컨대, 도 1f에 도시된 캐뉼라(128))을 경유해 그리고 마우스피스(130)에 형성된 하나 이상의 유출구(예컨대, 유출구(136))를 통하여 이동한다. 마우스피스(130)는 기화기 카트리지(120)의 분리 가능한 구성요소일 수 있고 또는 기화기 카트리지(120)의 다른 구성요소(들)와 일체로 형성될 수 있다 (예를 들어, 저장조(140) 등과 유니터리 구조로서 형성될 수 있다).
도 1f는 본 주제의 구현예와 일치하는 기화기 카트리지(120)에 포함될 수 있는 부가적 특징부를 보여준다. 예를 들면, 기화기 카트리지(120)는 삽입 가능한 단부(122)에 배치된 (카트리지 콘택트(l24a, l24b)와 같은) 복수의 카트리지 콘택트를 포함할 수 있다. 카트리지 콘택트(l24a, l24b)는 선택적으로 각각 저항성 가열 요소의 두 단부 중 하나에 연결된 (전도성 구조(126)와 같은) 전도성 구조를 형성하는 단일 금속 피스의 부분일 수 있다. 전도성 구조는 선택적으로 가열 챔버의 대향한 측면을 형성할 수 있고 기화기 카트리지(120)의 외벽으로 열 전달을 감소시키기 위해서 열 차폐부 및/또는 방열판으로서 작용할 수 있다. 도 1f는 또한 전도성 구조(126)와 마우스피스(130) 사이에 형성된 가열 챔버 사이에 기류 경로(134)의 일부를 획정하는 기화기 카트리지(120) 내 캐뉼라(128)를 보여준다.
위에서 언급한 대로, 주위 압력이 카트리지 저장조의 내부 압력에 대해 감소됨에 따라, 내부에 기화성 물질이 배치된 카트리지 저장조 내 공기 체적, 따라서 헤드스페이스는 팽창될 수 있다. 다양한 이벤트는, 주위 압력이, 예를 들어, 열, 수동 압력, 임의의 유형의 부압 이벤트(예컨대, 비행기 캐빈 내 압력 강하) 등의 적용을 감소시키도록 한다. 이런 압력 변화는 저장조 내 헤드스페이스를 증가시키고 이는 기화성 물질이 카트리지 저장조의 임의의 개구 밖으로 넘쳐서 환경 또는 카트리지의 다른 부분으로 누출되도록 한다. 예를 들어, 이런 바람직하지 못한 누출은 통상적으로 카트리지 저장조가 마우스피스에 연결되는 단부에서 또는 카트리지의 전기 포트가 전원과 결합하도록 위치되는 공동 영역에서 발생한다. 또한, 이러한 누출은 또한 흡입되는 것이 바람직하지 않을 수 있는 물질을 포함하거나 이 물질로 구성된 기화기 디바이스의 부분 위로 통과된 공기를 사용자가 흡입하도록 할 수 있다. 이 문제점을 개선하거나 극복한 다양한 특성부 및 디바이스가 후술된다. 예를 들어, 기화성 물질이 기화기 디바이스의 다른 부분으로 누출되고/되거나 기화기 디바이스 그 자체 밖으로 그리고 외부 환경으로 누출되는 것을 억제하기 위한 다양한 특성부가 본원에서 설명된다. 누출을 회피하면 기존의 접근법에 비해 이점과 개선점을 제공하면서, 또한 본원에 설명된 추가 이점을 도입할 수 있다.
본원에서 설명된 기화기 카트리지는, 저장조의 내부 압력에 대해 (예컨대, 부압 이벤트로 인한) 주위 압력 감소에 응하여, 따라서 저장조 내 헤드스페이스 증가에 응하여 카트리지 저장조로 수용된 액체 또는 반액체 기화성 물질의 누출을 실질적으로 제어하거나, 실질적으로 제한하거나, 또는 실질적으로 방지하도록 구성된다. 기화기 카트리지는 일반적으로 서로 유체 연통하는 일차 저장조 및 이차 저장조를 포함한다. 일차 저장조는 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 이차 저장조는 압력 관련 변화에 응하여 일차 저장조로부터 변위된 기화성 물질 잉여물을 흡수하도록 구성된다. 이하 더 상세히 설명하는 것처럼, 이차 저장조는, 일차 저장조가 제1 압력 상태에 있을 때 (예컨대, 일차 저장조 외부 주위 압력과 일차 저장조의 내부 압력이 실질적으로 동일할 때) 기화성 물질의 제1 체적을 흡수하고 일차 저장조가 제2 압력 상태에 있을 때 (예컨대, 저장조 외부 주위 압력이 일차 저장조의 내부 압력 미만일 때) 기화성 물질의 제2 체적(예컨대, 기화성 물질 잉여물 또는 오버플로우)을 흡수하도록 구성되는 흡수성 물질로 형성된다. 이와 같이, 제2 압력 상태에 있을 때, 기화성 물질 잉여물은 일차 저장조로부터 이차 저장조로 유동한다. 이 잉여물은 제2 압력 상태 동안 이차 저장조에 흡수되어 일시적으로 저장되어서, 어떠한 누출도 실질적으로 방지한다. 이 잉여물의 적어도 일부는 추후에 가열 요소에 의한 기화를 위해 이차 저장조로부터 인출될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 압력 변화가 진정되거나 종결되는 동안 잉여물 중 일부는 일차 저장조로 다시 유입될 수 있다. 따라서, 이차 저장조는 기화기 카트리지 밖으로 누출되거나 이차 저장조 내에 영구히 트랩되는 것과 달리 기화성 물질의 잉여물이 재사용될 수 있도록 허용하는 임시 버퍼로서 역할을 한다. 또한, 일차 저장조가 제2 압력 상태에 있는 경우에서처럼, 일차 저장조가 제1 압력 상태에 있을 때, 이차 저장조는 실질적으로 유동을 전환하기 보다는 기화성 물질이 관통하여 유동할 수 있도록 허용한다.
도 2는, 도 1a 내지 도 1d에 도시된 기화기 몸체(110)와 같은 기화기 몸체에 선택적으로 결합되고 제거될 수 있는 예시적 기화기 카트리지(200)를 보여준다. 보다 구체적으로, 기화기 카트리지(200)는, 일차 저장조(202)에서 헤드스페이스(208)가 압력 변화 이벤트에 응하여 증가함에 따라, 일차 저장조(202)로부터 배출되는 기화성 물질(212)의 잉여물(예컨대, 오버플로우 체적)을 흡수하도록 구성되는 흡수성 물질로 형성된 이차 저장조(210)를 포함한다. 간결함을 위해, 기화기 카트리지(200)의 특정 구성요소는 도시되지 않는다.
도시된 대로, 기화기 카트리지(200)는 일차 저장조(202), 이차 저장조(210), 일차 저장조(202)와 이차 저장조(210) 사이에 연장되는 제1 위킹 요소(214), 기화 챔버(218), 및 기화 챔버(218)와 이차 저장조(210) 사이에 연장되는 제2 위킹 요소(216)를 포함한다. 일차 저장조(202)는 내부에 배치된 기화성 물질(212)의 대부분을 포함한다. 헤드스페이스(208)(예컨대, 공기 체적)는 일차 저장조(202)의 상부벽(204)과 기화성 물질(212) 사이에 있다. 일부 구현예에서, 주위 공기는 제1 위킹 요소(214) 및/또는 기타 개구, 예로 도 2에 도시된 통풍구(206)를 통하여 일차 저장조(202)로 들어가고/가거나 나갈 수 있다. 즉, 일차 저장조(202)는 주위 공기와 연통할 수 있다.
일차 저장조(202)는 다양한 형상 및 구성을 가질 수 있지만, 일차 저장조(202)는, 도 2에 도시된 대로, 실질적으로 직사각형 형상을 갖는다. 다른 실시예에서, 일차 저장조(202)는 그밖의 다른 가능한 형상을 비롯해 상이하게 크기와 모양이 정해질 수 있다. 이와 같이, 본원에 배치된 기화성 물질(212)의 양은 적어도 부분적으로 일차 저장조(202)의 형상과 크기에 의존한다. 또한, 기화성 물질(212)의 양 및 일차 저장조(202)의 크기에 따라, 일차 저장조(202) 내 헤드스페이스(208)는 가변될 수 있다. 본 기술분야의 당업자는, 압력 변화 이벤트에 관계 없이 기화성 물질(212)이 일차 저장조(202)에서 유출됨에 따라, 기화기 카트리지(200)의 사용 동안, 일차 저장조(202)의 헤드스페이스(208)가 증가한다는 것을 이해할 것이다.
도 2에 도시된 대로, 이차 저장조(210)는 제1 위킹 요소(214)를 통하여 일차 저장조(202)와 유체 연통한다. 제1 위킹 요소(214)는 모세관 압력 하에 기화성 물질(212)이 유동할 수 있도록 허용하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 적합한 물질의 비제한적인 예로는 하나 이상의 세라믹, 하나 이상의 면, 하나 이상의 중합체 등을 포함한다. 일 실시예에서, 제1 위킹 요소(214)는 금속을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 위킹 요소(214)는 다공성 물질에서 홈이 있는 고체일 수 있다. 일부 실시예에서, 이차 저장조(210)는 2개 이상의 위킹 요소를 통하여 일차 저장조(202)와 유체 연통한다.
이와 같이, 기화성 물질(212)은 제1 위킹 요소(214)의 모세관 작용을 통하여 일차 저장조(202)로부터 이차 저장조(210)로 인출될 수 있다. 이하 더 상세히 검토되는 바와 같이, 이차 저장조(210)는 각각 일차 저장조(202)에서 인출 및 배출되는 기화성 물질(212)의 제1 및 제2 체적의 델타를 수용하여 보유하도록 구성되어, 주어진 유입 속도에서, 기화성 물질(212)의 유량은 실질적으로 일정하게 유지된다. 따라서, 이차 저장조(210)는 제2 압력 상태에서 일차 저장조(202)로부터 변위된 기화성 물질(212)의 잉여물을 보유하기 위한 버퍼로서 역할을 한다.
이차 저장조(210)는 다양한 형상, 크기, 및 구성을 가질 수 있지만, 이차 저장조(210)는, 도 2에 도시된 대로, 실질적으로 직사각형 형상이다. 이와 같이, 이차 저장조(210)가 일시적으로 보유할 수 있는 잉여 기화성 물질의 양은 이차 저장조(210)의 형상 및 크기에 적어도 부분적으로 의존한다. 또한, 이차 저장조(210)는 다양한 위치에서 일차 저장조(202)에 대해 위치될 수 있고, 따라서 이차 저장조(210)는 도 2에 도시된 위치에 제한되지 않는다.
이차 저장조(210)는 흡수성 물질로 형성된다. 이와 같이, 이차 저장조(210)에 일시적으로 보유될 수 있는 잉여 기화성 물질의 양은 또한 기화성 물질(212)에 대한 흡수성 물질의 흡수 특성에 의존한다. 흡수성 물질은 기화성 물질(212)이 통과하여 주입시키기 위한 모세관 작용을 수행할 수 있는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 즉, 흡수성 물질은 원하는 시기에 (예컨대, 사용자가 기화기 카트리지(200)에 결합된 마우스피스(213)에서 퍼프할 때) 기화성 물질(212)이 관통하여 기화 챔버(218)로 통과할 수 있도록 충분한 모세관 드라이브를 가지면서, 또한 일차 저장조(202) 내 헤드스페이스의 바람직하지 못한 증가에 응하여 일차 저장조(202)로부터 임의의 변위된 기화성 물질을 일시적으로 저장할 수 있다. 적합한 흡수성 물질의 비제한적인 예로는 다공성 물질, 섬유 물질, 후크와 루프 물질, 등을 포함한다. 일부 실시예에서, 흡수성 물질은 주위 공기로 개방되어 있다. 마우스피스(213)는 도 2에 도시되어 있지만, 본 기술분야의 당업자는 다른 실시예에서 마우스피스(213)가 생략될 수 있고 사용자는 카트리지에서 유출구(예로, 기화 챔버(218)의 유출구(219))로 직접 퍼프할 수 있다는 점을 이해할 것이다. 간결함을 위해, 기화기 카트리지(200)의 특정 구성요소는 도시되지 않는다.
도시된 대로, 이차 저장조(210)는 제2 위킹 요소(216)를 통하여 기화 챔버(218)와 연통한다. 이와 같이, 기화성 물질(212)은 이하 더 상세히 설명되는 바와 같이 가열 요소(221)에 의한 기화를 위해 제2 위킹 요소(216)를 통하여 (예컨대, 모세관 작용을 통하여) 기화 챔버(218)로 인출될 수 있다.
흡수성 물질은 다양한 구성을 가질 수 있지만, 흡수성 물질은 주어진 압력에서 일관된 흡수율, 또는 대안적으로 가변 흡수율을 가지도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 흡수성 물질은 보이드를 포함할 수 있다. 보이드는 흡수성 물질 전체에 실질적으로 연속적인 개구 네트워크를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 보이드는 동일한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 보이드의 크기 및/또는 형상은 달라질 수 있다. 보이드의 크기 및/또는 형상을 바꿀 때, 흡수성 물질은 주어진 압력에서 가변 흡수율을 가질 수 있다.
사용시, 일차 저장조(202)가 제1 압력 상태에 있을 때, 기화성 물질(212)의 대부분이 내부에 저장된다. 예를 들어, 주위 압력이 일차 저장조(202)의 내부 압력과 실질적으로 동일할 때 제1 압력 상태가 존재할 수 있다. 이런 제1 압력 상태에서, 기화성 물질(212)의 제1 체적은 일차 저장조(202)로부터 (예컨대, 모세관 작용에 의하여) 제1 위킹 요소(214)를 통하여 이차 저장조(210)로 인출된다. 그 후, 제1 체적은 기화를 위해 이차 저장조(210)로부터 제2 위킹 요소(216)를 통하여 (예컨대, 모세관 작용을 통하여) 기화 챔버(218)로 인출된다. 즉, 이런 제1 압력 상태에서, 제1 체적은 일차 저장조(202)로부터 이차 저장조(210)를 통하여 기화 챔버(218)로 유동한다.
부압 이벤트가 발생할 때, 일차 저장조(202) 외부 주위 압력과 일차 저장조(202)의 내부 압력 사이에 차압이 생성되어서, 일차 저장조(202)를 제2 압력 상태로 되게 만든다. 예를 들어, 주위 압력이 일차 저장조(202)의 내부 압력 미만일 때 제2 압력 상태가 존재할 수 있다. 다른 이벤트는 일차 저장조(202)가 제2 압력 상태(예컨대, 일차 저장조(202) 내 온도에 대한 주위 온도 변화, 또는 일차 저장조(202)의 변형, 온도 변화 및/또는 수증기 흡수로 인한 기화성 물질의 팽창, 등)로 되게 할 수 있다는 점에 주목해야 한다. 이런 제2 압력 상태에서, 제1 체적보다 큰 기화성 물질(212)의 제2 체적은 (예컨대, 일차 저장조(202) 내 헤드스페이스 증가로 인해) 제1 위킹 요소(214)를 통하여 이차 저장조(210)로 강제로 배출된다. 그 후, 기화성 물질(212)의 일부는 기화를 위해 이차 저장조(210)로부터 제2 위킹 요소(216)를 통하여 기화 챔버(218)로 인출되고, 반면에 기화성 물질(212)의 잉여물(즉, 제1 체적과 제2 체적 사이 델타 체적)이 이차 저장조(210)에 일시적으로 보유된다. 보유된 기화성 물질(212)의 잉여물은 이차 저장조(210)로부터 (예컨대, 사용자가 추후에 마우스피스(213)에서 퍼프할 때) 기화 챔버(218)로 또는 (예컨대, 부압 이벤트가 진정되거나 종결될 때) 일차 저장조(202)로 인출될 수 있다.
도 2에 또한 도시된 대로, 기화기 카트리지(200)는 기화 챔버(218) 내에 배치된 가열 요소(221)를 포함한다. 가열 요소(221)는 이차 저장조(210)로부터 제2 위킹 요소(216)로, 따라서 기화 챔버(218)로 유입된 기화성 물질의 적어도 일부를 기화시키도록 구성된다. 가열 요소(221)는 전도성 히터, 복사 히터 및 대류 히터 중 하나 이상이거나 이를 포함할 수 있다. 위에서 검토한 대로, 한 가지 유형의 가열 요소는 저항성 가열 요소, 예컨대, 저항성 코일이고, 이는 전류가 가열 요소의 하나 이상의 저항성 세그먼트를 통과할 때 열의 형태로 전력을 소산시키도록 구성된 물질(예로 금속 또는 합금, 예를 들면 니켈-크롬 합금, 또는 비금속성 저항기)로 구성되거나 적어도 이를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 대로, 가열 요소(221)는 저항성 코일의 형태이다.
일부 실시예에서, 기화기 카트리지(200)는, 예를 들어, 제1 카트리지 콘택트(224a) 및 제2 카트리지 콘택트(224b)와 같은 2개 이상의 카트리지 콘택트를 포함한다. 2개 이상의 카트리지 콘택트는 기화기 몸체(110)와 하나 이상의 전기 연결부를 형성하도록, 예를 들어, 리셉터클 콘택트(l25a, l25b)와 결합하도록 구성될 수 있다. 이런 전기 연결부에 의해 완성된 회로는 가열 요소(221)로 전류의 전달을 허용할 수 있다. 회로는 가열 요소(221)의 열 저항 계수를 기반으로 가열 요소(221)의 온도 결정 및/또는 제어에 사용하기 위해, 예를 들어, 가열 요소(221)의 저항 측정과 같은 부가적 기능을 또한 제공할 수 있다.
기화 챔버(218)는 다양한 구성을 가질 수 있지만, 기화 챔버(218)는, 도 2에 도시된 대로, 2개의 대향한 측벽(218a, 218b)과 그 사이에 연장되는 바닥벽(218c)에 의해 획정된다. 도시된 대로, 기류 통로(220)는 기화 챔버(218)를 관통하여 연장된다. 기류 통로(220)는 점선 화살표(222)로 나타낸 공기를 기화 챔버(218)를 통하여 유도하여서 공기(222)는 기화된 물질과 혼합되어 점선 화살표(226)로 나타낸 에어로졸을 형성하도록 구성된다. 기류 통로(220)는 또한 사용자에 의한 흡입을 위해 에어로졸(226)을 기화 챔버(218)를 통하여 마우스피스(213)로 유도한다.
도시된 대로, 사용자가 마우스피스(213)를 퍼프함에 따라 공기(222)는 바닥벽(218c)을 통하여 기화 챔버(218)로 들어간다. 이와 같이, 바닥벽(218c)은 기류가 이를 쉽게 관통하여 기화 챔버(218)로 통과할 수 있도록 구성된다. 바닥벽(218c)은 다양한 구성을 가질 수 있지만, 바닥벽(218c)은 도 2에 도시된 대로 천공된다. 천공은 공기가 바닥벽(218c)을 통과할 수 있도록 허용하는 임의의 적합한 크기를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 천공 크기는 기화 챔버(218)에 존재하는 기화성 물질(212) 및/또는 에어로졸(226)이 바닥벽(218c)을 통과하는 것을 방지하고, 따라서 기화기 카트리지(200) 및/또는 기화기 카트리지(200)에 결합된 도 1a 내지 도 1d에 도시된 기화기 몸체(110)와 같은 기화기 몸체의 다른 부분으로 바람직하지 못한 누출을 방지할 수 있다. 바닥벽(2l8c)은 임의의 적합한 수의 천공을 포함할 수 있고, 따라서 천공 수는 도 2에 도시된 것에 제한되지 않는다. 대안적으로 또는 부가적으로, 바닥벽(218c)은 공기 투과성 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 바닥벽(218c)은 기화 챔버(218)를 위한 공기 유입구로서 역할을 한다.
바닥벽(218c)은 또한 기화 챔버(218) 내 공기(222)가 이를 통과하여 기화 챔버(218) 밖으로 통과하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 즉, 바닥벽(2l8c)은 일방향 밸브로서 구성될 수 있고, 따라서 단지 공기(222)가 기화 챔버(218)로 통과하도록 허용할 수 있다. 일부 실시예에서, 기화 챔버(218)의 나머지 벽 중 임의의 벽이 천공되고/되거나 공기 투과성 물질로 형성되어서 공기가 원하는 대로 기화 챔버(218) 안으로 (또는 밖으로) 통과할 수 있도록 허용한다.
일부 실시예에서, 기화 챔버(218)의 적어도 하나의 벽은 소수성 물질로 형성되거나 코팅되어서 임의의 응축물이 기화 챔버(218) 내에 축적되는 것을 방지하거나 감소할 수 있다. 이와 같이, 사용자가 마우스피스(213)에서 퍼프함에 따라 에어로졸(226) 및 공기(222)에 존재할 수 있는 임의의 물은 기화 챔버(218)를 통하여 밖으로 운반될 수 있다.
제2 위킹 요소(216)는 기류 통로(220)를 따라 어디든 위치될 수 있지만, 제2 위킹 요소는, 도 2에 도시된 대로, 기화 챔버(218)의 바닥벽(218c)에 근접하여 위치된다. 제2 위킹 요소(216)는 모세관 압력 하에 기화성 물질(212)이 통과하여 유동할 수 있도록 허용하는 임의의 적합한 물질일 수 있다. 예를 들어, 제2 위킹 요소(216)는 하나 이상의 세라믹 물질, 하나 이상의 면, 또는 하나 이상의 중합체로 형성될 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 제2 위킹 요소(216)는 2개 이상의 물질, 예로 외부 물질(예컨대, 세라믹 물질)에 의해 둘러싸인 내부 물질(예컨대, 흑연)의 복합체일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 위킹 요소(216)는 다공성 물질에서 홈이 있는 고체이다.
일부 실시예에서, 제2 위킹 요소(216)는 전도성 물질을 포함하는 다공성 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 위킹 요소(216)의 세라믹 물질은 저항성 특성을 포함하도록 도핑될 수 있다. 위크 물질(예컨대, 세라믹)의 이러한 도핑은 제2 위킹 요소의 가열 속도, 따라서 기화성 물질(212)의 기화 속도를 증가시킬 수 있다.
일부 실시예는 위킹 요소의 길이를 따라 변하는 단면을 가지는 제2 위킹 요소(216)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 위킹 요소(216)의 다른 부분과 비교해 더 작은 단면을 포함하는 제2 위킹 요소(216)의 부분은, 예를 들어, 에너지 흐름에 대한 더 큰 저항을 유발하여서, 예로 사용자에 의한 흡입을 위해 에어로졸을 형성하기 위해, 기화성 물질(212)의 더 빠른 증발과 기화를 허용한다. 일부 구현예에서, 예로 가변 결과(예컨대, 기화 속도, 가열 속도 등)를 달성하도록, 단면 치수 및 전도성 물질의 밀도 중 적어도 하나는 제2 위킹 요소의 길이를 따라 변할 수 있다.
기화기 카트리지의 실시예는 적어도 2개의 위킹 요소의 맥락에서 설명되었지만, 기화기 카트리지의 대안적인 실시예는 단일 위크를 이용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 기화기 카트리지, 예로 기화기 카트리지(200)(도 2)는 단일 위킹 요소, 예로 일차 저장조(202)(도 2)와 같은 일차 저장조로부터 이차 저장조(210)(도 2)와 같은 이차 저장조를 통하여 기화 챔버(218)(도 2)와 같은 기화 챔버로 연장되는 제1 또는 제2 위킹 요소(214, 216)(도 2)를 포함할 수 있다.
용어
본 교시를 설명하고 정의할 목적으로, 달리 나타내지 않는 한, 용어 "실질적으로"는 임의의 정량적 비교, 값, 측정 또는 기타 표현에 기인할 수 있는 내재된 불확실성의 정도를 나타내기 위해 본원에서 사용된다는 점에 주목한다. 용어 "실질적으로"는 또한 정량적 표현이 당 주제의 기본 기능의 변화를 초래하지 않으면서 명시된 기준으로부터 변할 수 있는 정도를 나타내기 위해 사용된다.
특징부 또는 요소가 본원에서 다른 특징부 또는 요소 "상에 있는" 것으로 언급될 때, 그것은 직접 다른 특징부 또는 요소 상에 있거나 개재된 특징부 및/또는 요소가 또한 존재할 수도 있다. 반면에, 특징부 또는 요소가 다른 특징부 또는 요소 "상에 직접" 있는 것으로 언급될 때, 개재된 특징부나 요소가 존재하지 않는다. 또한, 특징부 또는 요소가 다른 특징부 또는 요소에 "연결", "부착" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 때, 그것은 다른 특징부 또는 요소에 직접 연결, 부착 또는 결합될 수 있거나 개재된 특징부 또는 요소가 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 반면에, 특징부 또는 요소가 다른 특징부 또는 요소에 "직접 연결된", "직접 부착된" 또는 "직접 결합된"으로 언급되는 경우, 개재된 특징부 또는 요소가 존재하지 않는다.
일 실시예에 대해 설명되거나 도시되었지만, 그렇게 설명되거나 도시된 특징부 및 요소는 다른 실시예에 적용될 수 있다. 또한, 다른 특징부에 "인접하여" 배치되는 구조 또는 특징부에 대한 언급은 인접한 특징부와 겹치거나 아래에 놓이는 부분을 가질 수 있다는 점이 본 기술분야의 당업자에 의해 인식될 것이다.
본원에서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예 및 구현예를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 것은 아니다. 예를 들면, 본원에서 사용된 대로, 단수 형태는 문맥이 달리 명시하지 않는 한 복수 형태도 포함하도록 의도된다.
위의 설명과 청구범위에서, "적어도 하나의" 또는 "하나 이상"과 같은 문구 다음에 요소 또는 특징부의 결합 목록이 올 수 있다. 용어 "및/또는"은 또한 2개 이상의 요소 또는 특징부의 목록에서 나타날 수 있다. 사용되는 문맥에 의해 묵시적으로 또는 명시적으로 모순되지 않는 한, 그러한 문구는 열거된 요소 또는 특징부 중 임의의 것을 개별적으로 의미하거나 다른 인용된 요소 또는 특징부 중 임의의 것과 조합하는 인용된 요소 또는 특징부 중 임의의 것을 의미하도록 의도된다. 예를 들어, 문구 "A와 B 중 적어도 하나" "A와 B 중 하나 이상" 및 "A 및/또는 B"는 각각 "A 단독, B 단독, 또는 A와 B 함께"를 의미하는 것으로 의도된다. 세 개 이상의 항목을 포함하는 목록에도 유사한 해석이 적용된다. 예를 들어, 문구 "A, B, 및 C 중 적어도 하나" "A, B, 및 C 중 하나 이상" 및 "A, B, 및/또는 C"는 각각 "A 단독, B 단독, C 단독, A와 B 함께, A와 C 함께, B와 C 함께, 또는 A와 B와 C 함께"를 의미하는 것으로 의도된다. 상기 및 청구범위에서 "기반"이라는 용어의 사용은 인용되지 않은 특징부 또는 요소도 허용될 수 있도록 "적어도 부분적으로 기반"을 의미하는 것으로 의도된다.
"앞으로", "뒤로", "아래에", "밑에", "하부에", "위에", "상부에" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 대로 다른 요소(들) 또는 특징부(들)에 대한 하나의 요소 또는 특징부의 관계를 설명하기 위해 설명의 용이함을 위해 본원에서 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향에 더하여 사용중 또는 작동중인 디바이스의 상이한 배향을 포괄하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 도면에서 디바이스가 반전된 경우, 다른 요소 또는 특징부 "아래에" 또는 "밑에"로 설명된 요소는 그러면 다른 요소 또는 특징부 "위에" 배향될 것이다. 따라서, 예시적 용어 "아래에"는 위와 아래 배향을 모두 포괄할 수 있다. 디바이스는 다르게 배향될 수 있고 (90도로 또는 다른 배향으로 회전) 본원에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석된다. 유사하게, 용어 "상향", "하향", "수직", "수평" 등은 구체적으로 달리 지시되지 않는 한 설명을 위해서만 사용된다.
용어 "제1" 및 "제2"는 다양한 특징부/요소(단계 포함)를 설명하기 위해 본원에서 사용될 수 있지만, 문맥에서 달리 명시하지 않는 한, 이러한 특징부/요소는 이러한 용어에 의해 제한되어서는 안 된다. 이러한 용어는 하나의 특징부/요소를 다른 특징부/요소와 구별하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 본원에 제공된 교시로부터 벗어나지 않으면서, 이하 검토되는 제1 특징부/요소는 제2 특징부/요소로 지칭될 수 있고, 유사하게, 이하 검토되는 제2 특징부/요소는 제1 특징부/요소로 지칭될 수 있다.
명세서 및 청구범위에서 사용된 바와 같이, 실시예에서 사용된 것을 포함하고 달리 명확히 명시되지 않는 한, 용어가 명확히 나타나지 않더라도 모든 숫자는 "약" 또는 "대략"이라는 단어가 앞에 있는 것처럼 읽을 수 있다. "약" 또는 "대략"이라는 문구는 설명된 값 및/또는 위치가 값 및/또는 위치의 타당한 예상 범위 내에 있음을 나타내기 위해 크기 및/또는 위치를 설명할 때 사용될 수 있다. 예를 들면, 수치는 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 0.1%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 1%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 2%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 5%, 명시된 값(또는 값의 범위)의 +/- 10% 등인 값을 가질 수 있다. 본원에 주어진 임의의 수치는 또한 문맥상 달리 지시하지 않는 한 약 또는 대략 그 값을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 값 "10"이 개시되면, 그러면 "약 10"도 개시된다. 본원에서 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위 범위를 포함하도록 의도된다. 또한, "값보다 작거나 같은", "값보다 크거나 같은"으로 값이 개시될 때 당업자에 의해 적절하게 이해되는 것처럼 값들 사이 가능한 범위가 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 값 "X"가 개시된다면 "X보다 작거나 같은" 뿐만 아니라 "X보다 크거나 같은" (예컨대, 여기서 X는 수치임) 또한 개시된다. 또한 적용 전반에 걸쳐, 데이터는 다양한 형식으로 제공되며, 이 데이터는 데이터 포인트의 모든 조합에 대한 끝점과 시작점 및 범위를 나타내는 것으로 이해된다. 예를 들어, 특정 데이터 포인트 "10" 및 특정 데이터 포인트 "15"가 개시되면, 10과 15보다 크거나, 크거나 같거나, 작거나, 작거나 같거나, 같은 것 뿐만 아니라 10과 15 사이를 개시하는 것으로 간주되는 것으로 이해된다. 또한, 2개의 특정 유닛 사이 각 유닛이 또한 개시되는 것으로 이해된다. 예를 들어, 10과 15가 개시되면, 그러면 11, 12, 13, 및 14도 개시된다.
다양한 예시적인 실시예가 위에서 설명되었지만, 본원의 교시로부터 벗어나지 않으면서 다양한 실시예에 대한 임의의 많은 변경이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 다양한 설명된 방법 단계가 수행되는 순서는 종종 대안적인 실시예에서 변경될 수 있고, 다른 대안적인 실시예에서는, 하나 이상의 방법 단계를 모두 건너뛸 수 있다. 다양한 디바이스 및 시스템 실시예의 선택적 특징은 일부 실시예에는 포함되고 일부 실시예에는 포함되지 않을 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 주로 예시적 목적으로 제공되며 청구항의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본원에 기술된 주제의 하나 이상의 양태 또는 특징은 디지털 전자 회로, 집적 회로, 특별히 설계된 특정 용도용 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGAs) 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 및/또는 또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 양태 또는 특징은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스로 데이터 및 명령어를 전송하고, 데이터 및 명령어를 수신하기 위해 결합되고, 특수용 또는 범용일 수 있는 적어도 하나의 프로그램 가능 프로세서를 포함하는 프로그램 가능 시스템 상에서 실행 및/또는 해석 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램에서의 구현을 포함할 수 있다. 프로그램 가능 시스템 또는 컴퓨팅 시스템은 클라이언트 및 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트와 서버는 일반적으로 서로 떨어져 있고 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는 각 컴퓨터에서 실행되고 서로에 대해 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램에 의해 발생한다.
프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 응용 프로그램, 응용 프로그램, 구성 요소 또는 코드라고도 할 수 있는 이러한 컴퓨터 프로그램에는 프로그래밍 가능한 프로세서에 대한 기계 명령어를 포함하고, 높은 수준의 절차 언어, 객체 지향 프로그래밍 언어, 기능적 프로그래밍 언어, 논리 프로그래밍 언어, 및/또는 어셈블리/기계 언어로 구현될 수 있다. 본원에서 사용된 대로, 용어 "기계 판독 가능 매체"는 기계 판독 가능 신호로서 기계 명령어를 수신하는 기계 판독 가능 매체를 포함한 프로그램 가능 프로세서에 기계 명령어 및/또는 데이터를 제공하는데 사용되는, 예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 메모리, 및 프로그램 가능 로직 디바이스 (PLDs)과 같은 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장치 및/또는 디바이스를 지칭한다. 용어 "기계 판독 가능 신호"는 기계 명령어 및/또는 데이터를 프로그래밍 가능한 프로세서에 제공하는 데 사용된 모든 신호를 지칭한다. 기계 판독 가능 매체는 예를 들어 비일시적 고체 상태 메모리 또는 자기 하드 드라이브 또는 임의의 동등한 저장 매체와 같이 비일시적으로 이러한 기계 명령어를 저장할 수 있다. 기계 판독 가능 매체는, 대안적으로 또는 부가적으로, 예를 들어 하나 이상의 물리적 프로세서 코어와 연관된 프로세서 캐시 또는 다른 랜덤 액세스 메모리와 같이, 일시적인 방식으로 이러한 기계 명령어를 저장할 수 있다.
본원에 포함된 예시 및 도면은 주제가 실시될 수 있는 특정 실시예를 예로써 제한없이 보여준다. 언급한 대로, 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 구조적 및 논리적 대체 및 변경이 이루어질 수 있도록 다른 실시예가 이용되고 유도될 수있다. 이러한 발명의 주제의 실시예는, 실제로 하나보다 많이 개시된다면, 임의의 단일 발명 또는 발명 개념으로 본 출원의 범위를 임의로 제한하지 않으면서 단지 편의상 용어 "발명"으로 개별적으로 또는 집합적으로 언급될 수 있다. 따라서, 본원에서는 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하기 위해 추정된 임의의 배열체가 도시된 특정 실시예를 대체할 수 있다. 본 개시는 다양한 실시예의 임의의 및 모든 개조 또는 변형예를 커버하도록 의도된다. 전술한 실시예 및 본원에서 구체적으로 설명하지 않은 다른 실시예의 조합은 전술한 설명을 검토할 때 당업자에게 자명할 것이다. 본 명세서 및 청구범위에서 "기반"이라는 용어의 사용은, 인용되지 않은 특징 또는 요소도 허용되도록 "적어도 부분적으로 기반"을 의미하는 것으로 의도된다.
본원에 기술한 주제는 원하는 구성에 따른 시스템, 장치, 방법, 및/또는 용품으로 구현될 수 있다. 전술한 설명에 제시된 구현예는 본원에서 기술한 주제와 일치하는 모든 구현예를 나타내는 것은 아니다. 대신에, 그것은 설명된 주제와 관련된 양태와 일치하는 몇 가지 예일 뿐이다. 본원에서 몇 가지 변형예가 상세히 설명되었지만, 다른 수정 또는 추가가 가능하다. 특히, 추가 특징 및/또는 변형은 본원에 설명된 것에 추가하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 본원에 설명된 구현예는 개시된 특징의 다양한 조합 및 하위 조합 및/또는 본원에 개시된 여러 추가 특징의 조합 및 하위 조합에 관한 것일 수 있다. 게다가, 첨부 도면에 도시되고 그리고/또는 본원에 설명된 논리 흐름은 바람직한 결과를 달성하기 위해서 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 반드시 요구하지는 않는다. 다른 구현예는 하기 청구항의 범위 내에 있을 수 있다.

Claims (20)

  1. 기화기 디바이스용 카트리지로서,
    제1 압력 상태 및 제2 압력 상태를 가지는 일차 저장조로서, 상기 일차 저장조는 상기 제1 압력 상태에 있을 때 내부에 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 상기 제2 압력 상태에 있을 때 헤드스페이스 증가에 응하여 상기 기화성 물질을 배출하도록 구성되는, 일차 저장조;
    상기 일차 저장조와 유체 연통하는 이차 저장조로서, 상기 이차 저장조는 상기 제1 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제1 체적을 수용하고 상기 제2 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제2 체적을 수용하도록 구성되는 흡수성 물질로 형성되며, 상기 제2 체적이 상기 제1 체적보다 큰, 이차 저장조; 및
    상기 이차 저장조와 연통하고 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조 챔버로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제1 위킹(wicking) 요소를 포함하는 기화 챔버
    를 포함하는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 압력 상태는 부압 이벤트와 연관되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 압력 상태에서, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 주위 압력 이하인, 기화기 디바이스용 카트리지.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 압력 상태에서, 상기 저장조의 내부 압력은 주위 압력보다 큰, 기화기 디바이스용 카트리지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 연장되는 제2 위킹 요소를 더 포함하고, 상기 제2 위킹 요소는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 기화성 물질을 유입하도록 구성되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기화성 물질의 제1 체적은 제1 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동하고, 상기 기화성 물질의 제2 체적은 상기 제1 유량보다 큰 제2 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동하는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  7. 기화기 디바이스용 카트리지로서,
    기화성 물질의 대부분을 보유하도록 구성되는 일차 저장조로서, 상기 일차 저장조는 내부 압력을 갖는, 일차 저장조;
    흡수성 물질로 형성되는 이차 저장조;
    상기 일차 저장조와 상기 이차 저장조 사이에 연장되는 제1 위킹 요소로서, 상기 제1 위킹 요소는 상기 기화성 물질을 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유입하도록 구성되는, 제1 위킹 요소; 및
    상기 이차 저장조와 연통하고, 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제2 위킹 요소를 포함하는 기화 챔버
    를 포함하고, 상기 흡수성 물질은, 상기 일차 저장조 외부 주위 압력과 상기 일차 저장조의 내부 압력 사이에 생성된 차압에 응하여 상기 일차 저장조로부터 배출되는 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적을 수용하도록 구성되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 위킹 요소는 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적을 유입하도록 구성되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 차압은 부압 이벤트와 연관되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  10. 제7항에 있어서,
    차압이 생성되기 전, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 상기 주위 압력 이하인, 기화기 디바이스용 카트리지.
  11. 제7항에 있어서,
    차압이 생성될 때, 상기 주위 압력은 상기 일차 저장조의 내부 압력 미만인, 기화기 디바이스용 카트리지.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1 위킹 요소는 차압 감소에 응하여 상기 기화성 물질의 오버플로우 체적의 적어도 일부를 상기 이차 저장조로부터 상기 일차 저장조로 인출하도록 구성되는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 기화 챔버는 상기 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 기화성 물질을 상기 이차 저장조로부터 상기 기화 챔버로 유입하도록 구성된 제3 위킹 요소를 포함하는, 기화기 디바이스용 카트리지.
  14. 기화기 디바이스로서,
    기화기 몸체; 및
    상기 기화기 몸체에 선택적으로 결합되고 제거 가능한 카트리지
    를 포함하고, 상기 카트리지는
    제1 압력 상태 및 제2 압력 상태를 가지는 일차 저장조로서, 상기 일차 저장조는 상기 제1 압력 상태에 있을 때 내부에 기화성 물질의 대부분을 저장하도록 구성되고 상기 제2 압력 상태에 있을 때 헤드스페이스 증가에 응하여 상기 기화성 물질을 배출하도록 구성되는, 일차 저장조;
    상기 일차 저장조와 유체 연통하는 이차 저장조로서, 상기 이차 저장조는 상기 제1 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제1 체적을 수용하고 상기 제2 압력 상태에서 상기 일차 저장조로부터 상기 기화성 물질의 제2 체적을 수용하도록 구성되는 흡수성 물질로 형성되며, 상기 제2 체적이 상기 제1 체적보다 큰, 이차 저장조; 및
    상기 이차 저장조와 연통하고, 가열 요소에 의한 기화를 위해 상기 이차 저장조 챔버로부터 상기 기화 챔버로 상기 기화성 물질을 유입하도록 구성된 제1 위킹 요소를 포함하는 기화 챔버
    를 포함하는, 기화기 디바이스.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기화기 몸체는 전원을 포함하는, 기화기 디바이스.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2 압력 상태는 부압 이벤트와 연관되는, 기화기 디바이스.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 압력 상태에서, 상기 일차 저장조의 내부 압력은 주위 압력 이하인, 기화기 디바이스.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2 압력 상태에서, 상기 저장조의 내부 압력은 주위 압력보다 큰, 기화기 디바이스.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 연장되는 제2 위킹 요소를 더 포함하고, 상기 제2 위킹 요소는 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 기화성 물질을 유입하도록 구성되는, 기화기 디바이스.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 기화성 물질의 제1 체적은 제1 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동하고, 상기 기화성 물질의 제2 체적은 상기 제1 유량보다 큰 제2 유량으로 상기 일차 저장조로부터 상기 이차 저장조로 유동하는, 기화기 디바이스.
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